
近期,由福建福州水务集团有限公司所属福州市自来水有限公司与福建理工大学联合研发的“基于水龄管控的二次供水水质安全保障关键技术研发及示范”项目,通过水龄智能管控系统对水箱补水的精准调控与错峰调蓄,成功破解了水箱余氯衰减、水质下降的行业难题,实现了水质安全保障与节能降耗的双重突破,为二次供水水质安全保障提供了科学有效的“福州方案”。
精准感知 破解余氯衰减密码
项目团队深入研究二次供水水箱与管网的余氯衰减规律,系统分析了初始余氯、水温、有机物浓度、管材等多因素的交互影响,成功构建了多因素交互影响下的二次供水系统余氯衰减数学模型。该模型能够精准预测不同工况下余氯的衰减趋势,为后续的水龄管控奠定了坚实的理论基础。

▲二供(水箱与管网)余氯衰减实验平台
智慧预测 用水量“未卜先知”
其中,利用福州市30万户远传智能水表的庞大数据资源,项目团队统计分析出不同小区、不同时段的用水特征,开发了二次供水自学习人工智能用水量预测系统。该系统能够根据历史数据自适应学习,实现精细化、个性化的用水量预测,为水箱的智能补水提供科学依据。

▲基于二次供水水质安全保障耦合水箱错峰调蓄控制系统示意图
智能管控 水龄与水质双优
基于上述模型与预测系统,项目集成研发了基于二次供水水质安全保障耦合水箱错峰调蓄控制系统。该系统通过边缘计算技术,实时计算水箱的“允许水龄”,并智能控制进水阀门的开度与补水时机。在保障供水安全的前提下,尽可能减少用水高峰期水箱补水,在用水低谷期补水,充分利用市政余氯,实现错峰调蓄与水质安全的双赢。

▲二次供水水龄智能管控系统集成设备
成效显著 示范应用交出亮眼成绩单
目前,项目研究成果已在南台新苑茶花园小区及泉头片区成功示范应用,成效显著。以南台新苑茶花园小区为例,安装水龄智能管控系统后,水箱出水余氯由管控前的0.37mg/L提升至0.46mg/L,余氯提升0.09mg/L,水质稳定性明显增强。在泉头片区的应用中,各小区高峰用水时段补水显著减少,区域调度效果明显,泉头泵站平均供水时变化系数降低0.28,有效缓解了高峰期供水压力,同时水箱出水余氯平均提升0.08mg/L,水质安全保障有力。此外,经过综合测算,该技术的推广应用每年可节约次氯酸钠费用约40万元、电费约192万元,实现了水质安全保障与节能降耗的双重突破。


▲基于二次供水水质安全保障耦合水箱错峰调蓄控制系统应用成效
成果丰硕 从理论到实践的完整闭环
当前,项目已形成一套完整的知识产权与成果体系,包括1项“一种基于余氯衰减模型的二供管网智能循环控制系统”发明专利,以及2篇分别发表于《水处理技术》《中国给水排水》等行业权威期刊的核心论文。这些成果不仅为福州二次供水水质安全保障提供了科学方案,也为全国同类城市提供了可复制、可推广的经验。
当水龄过长、余氯衰减成为水质安全的隐形威胁,这项创新技术以精准的计算和智能的调控,让“时间”成为可控的参数。它不仅守护着供水链条上最贴近用户的一环,更让城市运行的血脉更加健康、更有韧性。从源头到龙头,从水量到水质,福州水务集团正以一项项扎实的创新成果,回应着万千市民对美好生活的期待,践行着“滴水映初心”的使命担当。
(来源:福州水务集团)